天體運(yùn)動(dòng)提供了日、月、年這3個(gè)天然的時(shí)間單位。地球自轉(zhuǎn)一圈大約24小時(shí),我們稱(chēng)為1天;月球繞地球公轉(zhuǎn)一圈大約29天,我們稱(chēng)之為1個(gè)月,地球繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)一圈大約365天,我們稱(chēng)為1年。
唯一的問(wèn)題就是365不能被29整除,差不多等于12.5,而不是12。但為了方便起見(jiàn),我們把一年分成12個(gè)月。怎么分?這就是問(wèn)題的關(guān)鍵。
有兩種方法。一種是嚴(yán)格地按照月球公轉(zhuǎn)周期,把月球公轉(zhuǎn)一圈定為1個(gè)月,也就是每個(gè)月有29天,一年有12乘以29等于348天。另一種是嚴(yán)格地按照地球公轉(zhuǎn)周期,把地球公轉(zhuǎn)一圈定為1年,也就是一年有365天,然后均分成12個(gè)月,每個(gè)月大約30天。
先說(shuō)第一種?,F(xiàn)代人可能很難理解為什么月球的公轉(zhuǎn)周期這么重要。在古代,沒(méi)有路燈,也沒(méi)有電筒,如果必須要在夜間趕路或者趕工,那么要盡量選擇滿月的夜晚。在某些地方,直到今天依然如此。所以,能夠通過(guò)日期推斷月球的公轉(zhuǎn)狀態(tài),進(jìn)而判斷晚上會(huì)不會(huì)有月光,這是非常重要的。
再說(shuō)第二種。為什么我們的日期要跟太陽(yáng)年掛鉤呢?地球的公轉(zhuǎn)對(duì)我們的生活有什么影響?最大的影響就是四季變化。對(duì)于農(nóng)業(yè)社會(huì),則影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。這也就是為什么絕大多數(shù)文明都選擇了太陽(yáng)年。太陽(yáng)年的月份和季節(jié)、溫度、氣候是直接對(duì)應(yīng)的,比如每年的3月份氣候回暖、9月份漸漸轉(zhuǎn)涼,綜合這些因素,可以很方便地用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。我們今天用的所謂的公歷,就是這種太陽(yáng)年的歷法。
兩種歷法都有優(yōu)點(diǎn),也都有缺點(diǎn)。用純?cè)铝聊辏路莞竟?jié)毫無(wú)關(guān)系,無(wú)法指導(dǎo)農(nóng)業(yè)生產(chǎn);用純太陽(yáng)年,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)很方便,但是無(wú)法知道月相如何,不能確定晚上方不方便出門(mén)。
世界上還有兩個(gè)特別厲害的文明,采用兼容了這兩種歷法優(yōu)點(diǎn)的混合歷法。一個(gè)是猶太歷,另一個(gè)就是我們的農(nóng)歷。
我們的農(nóng)歷,每個(gè)月29天或30天,接近月相周期,每月十五滿月。有些年12個(gè)月,天數(shù)為353、354或355,接近于穆斯林歷的月亮年;還有些年是閏年,13個(gè)月,天數(shù)為383、384或385?,F(xiàn)在的猶太歷和農(nóng)歷,采用的都是每19年中有12個(gè)平年7個(gè)閏年,平年大約354天,閏年大約384天,這19年平均下來(lái),每年平均天數(shù)剛好為365,非常接近實(shí)際的太陽(yáng)年,月份與季節(jié)的偏離也不大。
農(nóng)歷的二十四節(jié)氣,主要用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn),所以實(shí)際上是按照太陽(yáng)年的規(guī)律變化的,二十四節(jié)氣在農(nóng)歷的位置是浮動(dòng)的。但因?yàn)樗鼈兪前凑仗?yáng)年的規(guī)律制定的,所以在采用太陽(yáng)年的公歷中位置基本是固定的,誤差只有一兩天。
古代編制歷法,是一件很?chē)?yán)肅的事情,一般都是要由最高權(quán)力機(jī)構(gòu)頒發(fā)。因?yàn)闅v法的準(zhǔn)確程度,直接影響農(nóng)業(yè)的產(chǎn)量,進(jìn)而影響整個(gè)社會(huì)的發(fā)展和穩(wěn)定。編制歷法時(shí)很大一部分工作量就是節(jié)氣的確定。歷法頒布之后,大家按照歷法上的節(jié)氣耕作。一部合理的歷法,節(jié)氣與太陽(yáng)年的關(guān)系保持的非常好,這樣才可以很好地用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。
那么,古代歷法都由誰(shuí)主持制定呢?一般都是當(dāng)時(shí)最厲害的數(shù)學(xué)家和天文學(xué)家。著名的古代中國(guó)歷法制定者包括制定了《大明歷》的祖沖之、制定了《授時(shí)歷》的郭守敬、制定了《時(shí)憲歷》的湯若望等等。